李愛菊

【摘 要】對以化學(xué)專業(yè)為基礎(chǔ)開設(shè)的新能源材料與器件專業(yè)發(fā)展水平和實驗教學(xué)改革現(xiàn)狀進行分析，探討新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)課程體系。以華南師范大學(xué)新能源材料與器件專業(yè)多層次實驗教學(xué)改革為例，針對化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)之上開展起來的新能源材料與器件這類應(yīng)用學(xué)科專業(yè)的實驗教學(xué)特點，提出了突出院校特色，構(gòu)建四個層次實驗教學(xué)課程體系的新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)目標。

【關(guān)鍵詞】實驗教學(xué)；新能源材料與器件；多層次

0 引言

新能源材料與器件專業(yè)是國家教育部于2009年為適應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要而開始設(shè)立的新專業(yè)。該專業(yè)及其相關(guān)學(xué)科的建設(shè)正處于起步階段，無現(xiàn)成經(jīng)驗可以借鑒，需要認真研討和規(guī)劃。華南師范大學(xué)結(jié)合自己的特色和優(yōu)勢，提出了大力加強化學(xué)與新能源材料與器件專學(xué)科建設(shè)，服務(wù)于珠三角和華南地區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展的“十三五”規(guī)劃。

目前，華南師范大學(xué)成立新能源材料與器件專業(yè)勷勤創(chuàng)新實驗班，實施25人為單位的小班教學(xué)模式，以創(chuàng)新為目標，將研究性學(xué)習(xí)和科學(xué)研究貫穿到整個學(xué)習(xí)階段，為高層次的研究生教育培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新能力強的優(yōu)秀人才。本文結(jié)合華南師范大學(xué)新能源材料與器件專業(yè)培養(yǎng)目標及資源情況，針對新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)模式開展研究，提出了優(yōu)化課程體系、加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才的目標。

1 新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)面臨的問題

縱觀全國22所設(shè)立新能源材料與器件專業(yè)的高校，第一屆學(xué)生最早的是2010年入學(xué)，截止目前僅有兩屆學(xué)生畢業(yè)。所以，無論從教師關(guān)于創(chuàng)辦這一專業(yè)的經(jīng)驗，還是社會對走向工作崗位的畢業(yè)生反饋意見，均少之又少。開設(shè)這一專業(yè)的所有學(xué)?；径际敲^過河，無成熟經(jīng)驗可借鑒。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，新能源材料與器件專業(yè)的學(xué)生在基礎(chǔ)知識掌握的程度與實際應(yīng)用能力方面無法達到用人單位的要求。在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)學(xué)生無法認識到參與實驗教學(xué)課程的重要性，過于重視理論知識學(xué)習(xí)而忽略了對所學(xué)知識的實踐。不僅如此，大多數(shù)學(xué)生認為實驗課內(nèi)容過于單調(diào)，缺乏創(chuàng)新性與綜合性，無法調(diào)動學(xué)習(xí)興趣，最終導(dǎo)致實驗教學(xué)課程無法達到預(yù)期效果。

1.1 實驗課程體系不完整，實驗室建設(shè)不完善

新能源材料與器件作為一個全新的專業(yè)，各高校對實驗課程的設(shè)置和教材的選取均是在不斷嘗試中進行，建立的實驗課程體系僅經(jīng)過一兩屆學(xué)生的驗證，不可避免地存在這樣那樣的問題。以華南師范大學(xué)為例，新能源材料與器件專業(yè)是在化學(xué)教育專業(yè)基礎(chǔ)上設(shè)立的，教學(xué)內(nèi)容更側(cè)重理論知識，實驗教學(xué)中基礎(chǔ)化學(xué)實驗比重相對較大，材料類實驗相對較少，綜合、設(shè)計性的創(chuàng)新實驗更少之又少，再加上新專業(yè)建設(shè)經(jīng)費有限，導(dǎo)致專業(yè)實驗室的建設(shè)中能源材料制備、性能表征和能源元器件制造和檢測等方面的儀器設(shè)備數(shù)量不足。

1.2 實驗教學(xué)內(nèi)容繁雜，趣味性不夠

各校實驗教學(xué)選取的教材基本是根據(jù)自己學(xué)校的特色和現(xiàn)有成熟專業(yè)的經(jīng)驗，不是偏向化學(xué)類就是偏向材料物理類。以華南師范大學(xué)為例，基本是選擇化學(xué)類和少量材料類教材。實驗內(nèi)容的設(shè)置也是根據(jù)學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)基礎(chǔ)，更多偏向于化學(xué)基礎(chǔ)實驗，實驗內(nèi)容繁多且驗證性實驗條目居多，創(chuàng)新性和應(yīng)用性不足。

1.3 教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)方法需要改革

目前，雖然實驗教學(xué)改革的呼聲很高，但由于各個學(xué)校教學(xué)條件的限制和師資力量的參差不齊。目前各個學(xué)校和各個老師為了順利完成教學(xué)任務(wù)，所采用的教學(xué)方法和流程基本仍然延續(xù)“照單抓藥”的模式。從實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容和過程到具體的實驗步驟都是預(yù)先設(shè)定好，學(xué)生基本不需要深入思考即可較好進行實驗。這樣的實驗課對新能源材料與器件實驗教學(xué)固然是必要的，通過這種教學(xué)可使學(xué)生掌握一些分析方法和基本操作技能；能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、認真和實事求是的科學(xué)態(tài)度。不過，這種“照單抓藥”式教學(xué)，難以提高學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題的能力，對學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高也存在一定的局限性。所以這種教學(xué)模式亟待改革，以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣差、教學(xué)效果差等問題。

2 構(gòu)建全新多層次實驗教學(xué)課程體系

華南師范大學(xué)對人才培養(yǎng)的定位是：以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以研究型人才培養(yǎng)為重點，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新型人才。因此，在構(gòu)建新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)課程體系時，需要依據(jù)本學(xué)科的特點，針對目前普遍存在的問題，結(jié)合本校傳統(tǒng)化學(xué)、材料化學(xué)、物理等學(xué)科方面的優(yōu)勢，并考慮學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本技能、實踐能力、創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)目標，華南師范大學(xué)提出了四個層次的新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)課程體系（見圖1）。新能源材料與器件專業(yè)實踐教學(xué)體系內(nèi)容主要由基礎(chǔ)實驗、專業(yè)基礎(chǔ)實驗、綜合設(shè)計性實驗、研究創(chuàng)新性實驗和校外工廠實踐（畢業(yè)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)）四個部分組成，對應(yīng)于“基礎(chǔ)——綜合——創(chuàng)新——應(yīng)用”四個層次的全新實驗教學(xué)模式。

2.1 基礎(chǔ)實驗教學(xué)

精煉基礎(chǔ)（化學(xué)實驗、電化學(xué)實驗、材料類實驗）實驗內(nèi)容，使其與理論知識同步，以驗證性實驗為主，小綜合實驗為輔，既加深理論知識的理解，又培養(yǎng)實驗基礎(chǔ)技能與應(yīng)用。此部分實驗內(nèi)容，集中在大一和大二兩個學(xué)年度完成。

2.2 綜合設(shè)計性實驗教學(xué)

重視綜合設(shè)計性實驗，在第五學(xué)期（大三上學(xué)期）增加綜合實驗，以設(shè)計為主，講究完真實驗，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，從而培養(yǎng)創(chuàng)新意識、科研作風(fēng)。

2.3 研究創(chuàng)新性教學(xué)

在學(xué)生建立完整的理論知識體系與掌握實際應(yīng)用技能后，應(yīng)當按照教學(xué)計劃對學(xué)生就業(yè)、深造、撰寫畢業(yè)論文等進行準備，在大學(xué)第六個學(xué)期開設(shè)具有針對性的創(chuàng)新型實驗課程，在實驗課程的安排上應(yīng)當盡量增加學(xué)科之間的交叉，在對學(xué)生實驗技能進行鞏固的同時，也能夠增加學(xué)生對多學(xué)科知識的理解能力。通過研究創(chuàng)新性實驗，進一步提高學(xué)生在新能源材料與器件相關(guān)研究內(nèi)容方面自主設(shè)計實驗，分析問題和解決問題的能力，并拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，培養(yǎng)創(chuàng)新凈勝、實踐能力，激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維，培養(yǎng)團隊合作精神。

2.4 校外工廠實踐

第七學(xué)期本專業(yè)學(xué)生全部進入工廠進行生產(chǎn)實習(xí)，讓學(xué)生在生產(chǎn)現(xiàn)場以工人、技術(shù)員、管理員等身份，直接參與生產(chǎn)過程，將在學(xué)校學(xué)習(xí)的專業(yè)知識與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。

3 結(jié)束語

華南師范大學(xué)通過近5年在廣泛調(diào)研國內(nèi)不同高校新能源材料與器件專業(yè)建設(shè)和實驗教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，對華南師范大學(xué)新能源材料與器件專業(yè)實驗教學(xué)課程體系進行了初步探索，建立的“基礎(chǔ)——綜合——創(chuàng)新——應(yīng)用”四個層次的新型實驗教學(xué)課程體系，加強了本專業(yè)化學(xué)電源及電池材料制備等的特色建設(shè)，在培養(yǎng)學(xué)生的基本技能、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新和科研能力等方面取得了一些成績，但仍然有面臨許多問題和不足。

【參考文獻】

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